【技术实现步骤摘要】
本技术涉及并网设备测试，尤其涉及一种带旁路保护功能的阻抗特性测量装置。
技术介绍
1、随着新能源发电设备在电力系统中的占比不断提高，电力行业对新能源发电设备的并网性能要求越来越高。在此背景下，有必要广泛开展新能源发电设备与电网之间的互动特性、闭环效应、阻抗特性研究，评估新能源发电设备在各类电网接入条件下的适应性、支撑性和稳定性。
2、现有新能源发电设备端口阻抗特性测量装置有扰动电压注入式和扰动电流注入式两种，其中扰动电压注入式装置又分为全电压扰动注入式和耦合电压扰动注入式，全电压扰动注入式阻抗特性测量装置一般采用大功率逆变器来模拟电网电压和谐波扰动电压，测试过程中被测设备发电功率全部通过阻抗特性测量装置，因此全电压扰动注入式阻抗特性测量装置的容量和体积一般较大；耦合电压扰动注入式阻抗特性测量装置一般通过耦合变压器或耦合电容将小容量逆变器输出的谐波扰动电压串联叠加到电网电压上，此方案中谐波扰动电压幅度一般不高，测试过程中被测设备发电功率只有小部分通过耦合支路通过阻抗特性测量装置，相对全电压扰动注入式阻抗特性测量装置，耦合电压扰动注入式阻抗特性测量装置中逆变器容量可以大幅度降低，装置体积更小，综合优势十分显著。
3、中国技术专利cn218733935u公开了一种用于并网设备端口阻抗特性测量的扰动电压发生装置，包括整流单元、逆变单元、隔离单元及输出滤波单元；逆变单元包括n组三相逆变器；各个三相逆变器的交流输出端分别连接三相变压器的原边绕组；各个三相变压器的副边同相绕组串联连接，并经输出滤波单元串联接入电网和被测
4、该技术专利中，由于三相变压器组的副边绕组直接串联在电网与被测设备之间，因此三相变压器组整体对地绝缘仍需要按照高压绝缘设计，变压器体积仍较大；同时，当被测设备侧发生三相短路故障时，即使扰动电压发生装置输出侧的所有逆变器均封波，在电路保护开关切断短路故障电流前(继电保护动作+开关分断时间约50～100ms)，短路故障电流仍会经过扰动电压发生装置输出侧所有逆变器的续流二极管、直流母线电容流向电网，造成所有逆变器的续流二极管和直流母线电容超出安全工作区，严重情况下可能导致续流二极管全部损坏并炸裂，存在短路故障保护困难的问题。
技术实现思路
1、本技术要解决的技术问题是提供一种带旁路保护功能的阻抗特性测量装置，该带旁路保护功能的阻抗特性测量装置通过第一隔离单元中三相变压器副边绕组级联实现逆变单元输出电压叠波，提高等效开关频率，通过配置第二隔离单元并在其原边绕组两端并联旁路晶闸管、副边绕组两端并联旁路开关，实现对阻抗特性测量装置输出侧的短路故障保护和旁路功能，降低第一隔离单元、输出滤波单元、旁路晶闸管等部件对地的绝缘耐压等级，使得装置体积更小，成本更低。
2、为解决上述技术问题，本技术提供一种带旁路保护功能的阻抗特性测量装置，包括整流单元、逆变单元、第一隔离单元、输出滤波单元、旁路晶闸管、第二隔离单元、旁路开关；
3、所述逆变单元包括n组三相逆变器；所述输出滤波单元包括三组滤波电容；所述第一隔离单元包括n个三相变压器，所述三相变压器包括原边绕组及副边绕组；其中n≥2；所述旁路晶闸管包括三组双向晶闸管；
4、所述各个三相逆变器的交流输出端分别连接至对应的所述三相变压器的原边绕组；
5、各个所述三相变压器的副边绕组的同一相串联连接构成级联形式，并经所述输出滤波单元并联连接至对应的旁路晶闸管和所述第二隔离单元的原边绕组；所述第二隔离单元的各相副边绕组分别并联连接旁路开关后串联接入电网和被测设备之间。
6、优选地，所述整流单元包括至少一个两电平结构的整流器或者多电平结构的整流器，所述整流器的交流侧连接交流电源，直流侧并联连接所述逆变单元的直流侧。
7、优选地，所述带旁路保护功能的阻抗特性测量装置还包括控制器，所述控制器与所述逆变单元通信连接，并控制所述逆变单元输出至少包括1～1000hz的谐波电压。
8、优选地，所述三相逆变器为两电平结构的三相全桥pwm逆变器或者多电平结构的三相全桥pwm逆变器，所述三相全桥pwm逆变器包括六个桥臂，每两个所述桥臂作为一组，共分成三组，三组所述桥臂的交流输出端分别对应连接一个所述三相变压器的原边绕组的两端。
9、优选地，所述三相逆变器为两电平结构的三相半桥pwm逆变器或者多电平结构的三相半桥pwm逆变器，所述三相半桥pwm逆变器包括三个桥臂，所述三个桥臂的交流输出端分别对应连接一个所述三相变压器的原边绕组的一端，所述三相变压器的原边绕组的另一端连接在一起。
10、优选地，所述交流电源通过降压变压器连接电网提供。
11、优选地，所述三相变压器采用三相四芯柱结构或者三相五芯柱结构或者三相组式结构。
12、优选地，所述第二隔离单元采用三相四芯柱结构或者三相五芯柱结构或者三相组式结构的变压器。
13、优选地，每组所述双向晶闸管由两个反向并联的晶闸管组成。
14、采用上述装置之后，带旁路保护功能的阻抗特性测量装置，包括整流单元、逆变单元、第一隔离单元、输出滤波单元、旁路晶闸管、第二隔离单元、旁路开关；所述逆变单元包括n组三相逆变器；所述输出滤波单元包括三组滤波电容；所述第一隔离单元包括n个三相变压器，所述三相变压器包括原边绕组及副边绕组；其中n≥2；所述旁路晶闸管包括三组双向晶闸管；所述各个三相逆变器的交流输出端分别连接至对应的所述三相变压器的原边绕组；各个所述三相变压器的副边绕组的同一相串联连接构成级联形式，并经所述输出滤波单元并联连接至对应的旁路晶闸管和所述第二隔离单元的原边绕组；所述第二隔离单元的各相副边绕组分别并联连接旁路开关后串联接入电网和被测设备之间；该带旁路保护功能的阻抗特性测量装置可通过第一隔离单元中三相变压器副边绕组级联实现逆变单元输出电压叠波，提高等效开关频率，通过配置第二隔离单元并在其原边绕组两端并联旁路晶闸管、副边绕组两端并联旁路开关，既实现对阻抗特性测量装置输出侧的短路故障保护和旁路功能，又实现第一隔离单元、输出滤波单元、旁路晶闸管与高压系统的电气隔离，从而降低第一隔离单元、输出滤波单元、旁路晶闸管等部件对地的绝缘耐压等级，使得装置体积更小，成本更低。
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1.一种带旁路保护功能的阻抗特性测量装置，其特征在于，包括整流单元、逆变单元、第一隔离单元、输出滤波单元、旁路晶闸管、第二隔离单元、旁路开关；
2.根据权利要求1所述的带旁路保护功能的阻抗特性测量装置，其特征在于，所述整流单元包括至少一个两电平结构的整流器或者多电平结构的整流器，所述整流器的交流侧连接交流电源，直流侧并联连接所述逆变单元的直流侧。
3.根据权利要求2所述的带旁路保护功能的阻抗特性测量装置，其特征在于：所述带旁路保护功能的阻抗特性测量装置还包括控制器，所述控制器与所述逆变单元通信连接，并控制所述逆变单元输出至少包括1～1000Hz的谐波电压。
4.根据权利要求1至3任一所述的带旁路保护功能的阻抗特性测量装置，其特征在于，所述三相逆变器为两电平结构的三相全桥PWM逆变器或者多电平结构的三相全桥PWM逆变器，所述三相全桥PWM逆变器包括六个桥臂，每两个所述桥臂作为一组，共分成三组，三组所述桥臂的交流输出端分别对应连接一个所述三相变压器的原边绕组的两端。
5.根据权利要求1至3任一所述的带旁路保护功能的阻抗特性测量装置，其特
6.根据权利要求2所述的带旁路保护功能的阻抗特性测量装置，其特征在于，所述交流电源通过降压变压器连接电网提供。
7.根据权利要求1所述的带旁路保护功能的阻抗特性测量装置，其特征在于，所述三相变压器采用三相四芯柱结构或者三相五芯柱结构或者三相组式结构。
8.根据权利要求1所述的带旁路保护功能的阻抗特性测量装置，其特征在于，所述第二隔离单元采用三相四芯柱结构或者三相五芯柱结构或者三相组式结构的变压器。
9.根据权利要求1所述的带旁路保护功能的阻抗特性测量装置，其特征在于，每组所述双向晶闸管由两个反向并联的晶闸管组成。
...【技术特征摘要】
1.一种带旁路保护功能的阻抗特性测量装置，其特征在于，包括整流单元、逆变单元、第一隔离单元、输出滤波单元、旁路晶闸管、第二隔离单元、旁路开关；
2.根据权利要求1所述的带旁路保护功能的阻抗特性测量装置，其特征在于，所述整流单元包括至少一个两电平结构的整流器或者多电平结构的整流器，所述整流器的交流侧连接交流电源，直流侧并联连接所述逆变单元的直流侧。
3.根据权利要求2所述的带旁路保护功能的阻抗特性测量装置，其特征在于：所述带旁路保护功能的阻抗特性测量装置还包括控制器，所述控制器与所述逆变单元通信连接，并控制所述逆变单元输出至少包括1～1000hz的谐波电压。
4.根据权利要求1至3任一所述的带旁路保护功能的阻抗特性测量装置，其特征在于，所述三相逆变器为两电平结构的三相全桥pwm逆变器或者多电平结构的三相全桥pwm逆变器，所述三相全桥pwm逆变器包括六个桥臂，每两个所述桥臂作为一组，共分成三组，三组所述桥臂的交流输出端分别对应连接一个所述三相变压器的原边绕组的两...
【专利技术属性】
技术研发人员：梅松林，黄晓，胡学论，张亦弛，
申请(专利权)人：深圳市禾望电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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